DE4000357A1

DE4000357A1 - Fluid-, insbesondere oeluebertragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE4000357A1
Application number: DE4000357A
Authority: DE
Inventors: Wallace Milton Schulze
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1989-01-13
Filing date: 1990-01-09
Publication date: 1990-07-19
Also published as: FR2641825A1; JPH065040B2; US5040366A; GB9000654D0; IT1238169B; IT9019056A0; SE9000027D0; IT9019056A1; JPH02238131A; GB2227953A; SE9000027L

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen von Fluid zwischen zwei Fluidsystemen.

Das Hilfsölsystem eines Flugzeuggasturbinentriebwerks ist ein Fluidsystem mit geschlossenem Kreislauf, ein sogenann tes geschlossenes Fluidsystem, welches Öl durch das einen integrierten Antrieb aufweisende Generatorsystem des Trieb werks sowie durch Öl/Luft- und Öl/Brennstoff-Wärmetauscher umwälzt. Wie bei anderen Systemen mit geschlossenem Kreis lauf ermangelt es dem Hilfsölsystem normalerweise an einem Ölverbrauch. Infolgedessen werden Wartungsprüfungen im all gemeinen selten durchgeführt und dienen dann hauptsächlich dem Zweck, festzustellen, ob es einen Mangel an Öl gibt. Wegen der seltenen Wartung kann es bei einem solchen Fluid system mit geschlossenem Kreislauf zur Bildung von Schlamm, zu einer Verschlechterung des Fluids, z.B. einer Zunahme des Ölsäuregehalts, oder zu einem Fluidmangel aufgrund von Leckage oder Dampfverlust, neben anderen Problemen, kommen. Weiter können diese Probleme noch verstärkt werden, wenn der Betriebstemperaturbereich des Systems mit geschlossenem Kreislauf größer wird.

Triebwerksuntersysteme, die durch das Hilfsölsystem bedient werden, wie z.B. der mit integriertem Antrieb versehene Ge nerator, können durch die oben erwähnten Probleme nachtei lig beeinflußt werden. Infolgedessen können solche Untersy steme über einer Zeitspanne von vielen Betriebsstunden aus fallen. Demgemäß ist das Ausfallpotential wenigstens teil weise von den Spitzen- und Durchschnittstemperaturen, wel che das Öl erreicht, abhängig. Es ist möglich, die Möglich keit eines Ausfalls zu verringern, indem die Betriebstempe ratur des Hilfssystems durch die Verwendung von größeren Öl/Brennstoff-Wärmetauschern und durch Vergrößern des Öl/Luft-Wärmeaustausches gesenkt wird. Ersteres ist bei ei nem Flugzeug, wo der Platzbedarf und das Gewicht wichtige Gesichtspunkte darstellen, unerwünscht, und letzteres senkt den Triebwerkswirkungsgrad. Dagegen könnte das System bei höheren Temperaturen betrieben werden, und der Triebwerks wirkungsgrad könnte erhöht werden, wenn die Wartungsfre quenz und daher der vollständige Ölaustausch in dem Hilfs system beschleunigt würde. Eine häufigere Wartung würde je doch die Arbeitskosten erhöhen.

Im Gegensatz zu dem Hilfsölsystem wird das Hauptölsystem eines Gasturbinentriebwerks ständig überwacht und gewartet, weil eine gewisse Menge an Triebwerksöl während des Trieb werksbetriebes normalerweise verbraucht wird. Daher leidet das Haupttriebwerksölsystem, im Gegensatz zu dem geschlos senen Hilfsölsystem, nicht an den oben erwähnten Nachtei len. Es kann zwar erwünscht erscheinen, diese Systeme zu vereinigen, gegenwärtig können sie jedoch während des Be triebes nicht vereinigt werden, weil eine Partikelkontami nation, die in einem System vorhanden ist, die Bauteile be schädigen könnte, welche durch das andere System versorgt werden, und schließlich zur Triebwerksabschaltung führen könnte.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue und verbesserte Vorrichtung zu schaffen, welche die vorgenannten Nachteile nicht aufweist.

Weiter soll durch die Erfindung eine neue und verbesserte Vorrichtung zum automatischen Versorgen eines geschlossenen Fluidsystems geschaffen werden.

Ferner sollen durch die Erfindung die Erzeugung von Fluid schlamm, die Verschlechterung des Fluids und der Mangel an Fluid in einem geschlossenen Fluidsystem verringert werden.

Außerdem soll durch die Erfindung eine Vorrichtung geschaf fen werden, welche ein Fluidsystem automatisch versorgt, indem sie diesem ein Fluid aus einem anderen Fluidsystem, das mit ihm normalerweise nicht in Verbindung steht, zu führt.

Schließlich soll durch die Erfindung ermöglicht werden, das Hilfsölsystem eines Gasturbinentriebwerks bei höheren Durchschnitts- und Spitzentemperaturen betreiben zu können, ohne daß planmäßig festgelegte Hilfsölsystemänderungen, au ßergewöhnlich große Öl/Brennstoff-Wärmetauscher oder ein erhöhter Öl/Luft-Wärmeaustausch erforderlich sind.

Die vorgenannten Ziele werden erfindungsgemäß erreicht durch Schaffen einer Vorrichtung zum Übertragen eines Fluids zwischen einem ersten und einem zweiten Fluidsystem, die ansonsten nicht miteinander in Verbindung stehen. Die Fluidübertragungsvorrichtung umfaßt einen ersten und einen zweiten Fluidströmungsweg. Der erste Strömungsweg umfaßt einen ersten Einlaßkanal und einen ersten Auslaßkanal in Strömungsverbindung mit dem ersten bzw. zweiten Fluidsy stem. Der zweite Strömungsweg umfaßt einen zweiten Einlaß kanal und einen zweiten Auslaßkanal in Strömungsverbindung mit dem zweiten bzw. ersten Fluidsystem. Eine Sammelein richtung, die mit dem ersten Strömungsweg in Verbindung steht, speichert Ersatzfluid, das sie aus dem ersten Fluid system empfängt, und gibt das Ersatzfluid wahlweise an das zweite Fluidsystem ab. Das Überlauffluid des zweiten Sy stems kehrt zu dem ersten System über den zweiten Strö mungsweg zurück. Ein erster und ein zweiter Filter, die auf dem ersten bzw. zweiten Strömungsweg angeordnet sind, ver hindern eine Verunreinigung eines Fluidsystems durch das andere. Mehrere wahlweise bewegbare Ventileinrichtungen, die auf den Strömungswegen angeordnet sind, verhindern eine freie und umgekehrte Strömung von Fluid zwischen den Fluid systemen und gestatten die Fluidübertragung nur während ei ner vorgewählten Zeitspanne.

Eine repräsentative Ausführungsform der Erfindung, die zur Verwendung bei einem Gasturbinentriebwerk geeignet ist, sorgt für das Sammeln und Speichern von Öl aus dem Haupttriebwerksölsystem, während das Triebwerk läuft, und für das Abgeben des Öls an das Hilfsölsystem nach der Ab schaltung des Triebwerks.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden un ter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 im Querschnitt eine repräsentative Ausführungs form der Erfindung, die bei einem Flugzeuggastur binentriebwerk Verwendung finden kann,

Fig. 2 einen Teilquerschnitt einer Variation der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 3 in einem Teilschema eine Variation der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt im Querschnitt eine Fluidübertragungsvorrich tung 10 nach der Erfindung, die beispielsweise bei einem Gasturbinentriebwerk Verwendung finden kann. Die Vorrich tung 10 weist einen ersten Strömungsweg 17 auf, der einen ersten Einlaßkanal 15 und einen ersten Auslaßkanal 16 ver bindet, welche in Strömungsverbindung mit einem ersten Fluidsystem bzw. einem zweiten, geschlossenen Fluidsystem sind, z.B. dem Haupttriebwerksölsystem und dem Hilfsölsy stem, welche insgesamt durch Kästen 11 bzw. 13 dargestellt sind. Der erste Strömungsweg 17 umfaßt einen Trennunterweg 18, der weiter unten erläutert ist. Ein erster Filter 19 zum Entfernen einer Partikelverunreinigung befindet sich auf dem ersten Strömungsweg 17 zwischen dem ersten Einlaß kanal 15 und einem ersten Zwischenunterweg 20 des Weges 17. Der erste Zwischenunterweg 20 verbindet den ersten Filter 19 mit einer ersten Ventileinrichtung 25.

Die erste Ventileinrichtung 25 weist eine erste Ventilkam mer 27 und einen langgestreckten, axial verschiebbaren er sten Ventilschaft 35 auf, der in ihr angeordnet ist. Die erste Ventilkammer 27 wird durch wenigstens eine Seitenwand 33 und ein Paar Endwände 29 und 31 gebildet. Die Seitenwand 33 der ersten Ventilkammer 27 hat einen im wesentlichen zy lindrischen Querschnitt, obgleich andere Konfigurationen akzeptabel sind. Ein erster Ventilbund 45 ist an dem Schaft 35 angeformt und der Konfiguration der Seitenwand 33 ange paßt. Der Bund 45 ist mit der Seitenwand 33 verschiebbar in Berührung und verhindert in Zusammenwirkung mit derselben im wesentlichen, daß Öl daran vorbeiströmt. Der erste Ven tilbund 45 weist eine Drosselbohrung 47 auf, die die Auf gabe hat, Öl von der stromaufwärtigen Seite des Bundes 45 zu der stromabwärtigen Seite fließen zu lassen, was im fol genden noch näher erläutert ist.

Der erste Ventilschaft 35 ist auf der stromabwärtigen Seite durch eine erste Ventilfeder 49 belastet, die in einem Zu stand teilweiser Zusammendrückung gezeigt ist. Der erste Ventilschaft 35 weist weiter ein Paar Ventile 37 und 41 auf, die an den entgegengesetzten Enden des Ventilschafts 35 angeordnet sind. Jede Endwand 29, 31 weist einen Ventil sitz 39 bzw. 43 auf, der mit einem ersten Ventil 37 bzw. 41 zusammenwirkt, um den ersten Strömungsweg abwechselnd zu verschließen. Mit anderen Worten, das Ventil 37 setzt sich auf den Ventilsitz 39, der einen Teil der Endwand 29 bil det. Ebenso setzt sich das Ventil 41 auf den Ventilsitz 43, der einen Teil der Endwand 31 bildet.

Fluid wird in einer Sammlereinrichtung 57 gesammelt und ge speichert, die mit der ersten Ventilkammer 27 über einen Sammlerunterweg 55 in Verbindung steht. Die Sammlereinrich tung 57 weist eine Sammlerkammer 59 auf, die insgesamt durch eine Vorderwand 61 und eine Rückwand 63 gebildet wird, welche gemäß der Darstellung in Fig. 1 als im wesent lichen spiegelbildliche Ellipsoidabschnitte mit einer Grundseite ausgebildet sind, obgleich andere Konfiguratio nen möglich sind. In der Sammlerkammer 59 ist wahlweise eine Membran 67 befestigt. Gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist die Membran 67 darin dort befestigt, wo die Vorderwand 61 mit der Rückwand 63 verbunden ist, wodurch sie die Kam mer 59 in einen Fluidbehälter 65, der durch die Vorderwand 61 und die Membran 67 gebildet wird, und in eine Luftkammer 68 unterteilt, welche durch die Rückwand 63 und die Membran 67 gebildet wird. Das Volumen des Behälters 65 variiert im Verhältnis zu der Position der Membran 67.

Weiter trägt gemäß Fig. 1 ein Membranhalter 69, der durch eine Membranfeder 71 belastet und ebenfalls in einem Zu stand teilweiser Zusammendrückung gezeigt ist, die Membran 67. Die Feder 71, die innerhalb einer Ausnehmung 72 ange ordnet ist, sorgt dadurch für ein reversibles Anlegen der Membran 67 an die Rückwand 63 der Sammlereinrichtung, wenn sich der Behälter 65 mit Fluid füllt. Ein Luftauslaß 73 er leichtert das Anlegen der Membran 67 an die Rückwand 63, wenn sich der Behälter 65 mit Fluid füllt, indem das Ablas sen von Luft aus der Kammer 68 gestattet wird. Ebenso er leichtert ein Luftauslaß 73 die Wirkung der Feder 71 bei dem Zurückbewegen der Membran 67 in eine nichtausgelenkte Position, indem Luft gestattet wird, in die Kammer 68 ein zudringen.

Weiter weist gemäß der Darstellung in Fig. 1 die Vorrich tung 10 einen zweiten Strömungsweg 87 für die Übertragung von Überlauffluid aus dem zweiten Fluidsystem in das erste Fluidsystem auf. Der Weg 87 umfaßt einen zweiten Einlaßka nal 85 und einen zweiten Auslaßkanal 86, die mit dem zwei ten Fluidsystem 13 bzw. dem ersten Fluidsystem 11 in Strö mungsverbindung sind. Ein zweiter Filter 88, der auf dem zweiten Strömungsweg 87 angeordnet ist, filtert das Fluid, das in die Vorrichtung aus dem zweiten Fluidsystem ein tritt, bevor es zu dem ersten Fluidsystem zurückgeleitet wird.

Die Vorrichtung 10 weist weiter eine zweite Ventileinrich tung 101 auf, die gemäß der Darstellung in Fig. 1 der er sten Ventileinrichtung 25 sehr ähnlich ist. Die zweite Ven tileinrichtung 101 umfaßt eine zweite Ventilkammer 103 und einen langgestreckten, axial verschiebbaren zweiten Ventil schaft 111, der darin angeordnet ist. Die zweite Ventilkam mer ist mit einem zweiten Zwischenunterweg 89 des zweiten Strömungsweges 87 verbunden, welcher den zweiten Filter 88 mit der zweiten Ventileinrichtung 101 verbindet, mit dem Trennunterweg 18 und mit einem zweiten Auslaßkanal 86. Die zweite Ventilkammer 103 wird durch wenigstens eine Seiten wand 109 und durch ein Paar Endwände 105 und 107 gebildet. Wie die Seitenwand 33 der ersten Ventileinrichtung 25 hat die Seitenwand 109 vorzugsweise eine zylindrische Form, ob gleich andere Formen vorteilhafterweise gemäß der Erfindung benutzt werden können.

Der zweite Ventilschaft 111 weist einen zweiten Ventilbund 121 auf, welcher in seiner Form der Seitenwand 109 angepaßt ist und mit dieser gemeinsam die Aufgabe hat, eine Fluid strömung von einer Seite des Bundes 121 zur anderen im we sentlichen zu verhindern. Die Endwände 105 und 107 der zweiten Ventilkammer 103 bilden zum Teil ein Paar Ventil sitze 115 bzw. 119, welche mit einem Paar Ventilen 113 bzw. 117, die an den entgegengesetzten Enden des zweiten Ventil schafts 111 angeordnet sind, zusammenwirken, um den zweiten Strömungsweg 87 und den Trennunterweg 18 zu öffnen und zu schließen. Der zweite Ventilschaft 111 ist durch eine zweite Ventilfeder 123 belastet, die ebenfalls in einem Zu stand teilweiser Zusammendrückung dargestellt ist.

Im Betrieb, z.B. wenn ein Gasturbinentriebwerk läuft, tritt Fluid aus dem ersten Fluidsystem 11, das insgesamt durch einen Pfeil 200 dargestellt ist, unter Druck in die Vor richtung 10 über den Einlaßkanal 15 ein, wodurch der erste Strömungsweg 17 und der Trennunterweg 18 unter Druck ge setzt werden. Das Druckfluid wirkt auf eine Druckfläche 125 des zweiten Ventilbundes 121 und auf das Ventil 117 ein und zwingt den zweiten Ventilschaft 111, sich in der Kammer 103 zu verschieben. Die Feder 123 wird dadurch zusammenge drückt, und das Ventil 113 setzt sich auf den Ventilsitz 115, wodurch der zweite Strömungsweg 87 abgesperrt wird. Mit anderen Worten, die Strömungsverbindung zwischen den Fluidsystemen über den zweiten Strömungsweg 87 wird durch die Dichtberührung des Ventils 113 und des Ventilsitzes 115 verhindert.

Das Druckfluid strömt auf dem ersten Strömungsweg 17 weiter durch den ersten Filter 19, den Zwischenunterweg 20 und in die erste Ventilkammer 27. Das Druckfluid wirkt auf eine Druckfläche 51 des ersten Ventilbundes 45 und auf das Ven til 41 ein, wodurch die Feder 49 zusammengedrückt wird, bis das Ventil 37 auf dem Ventilsitz 39 sitzt und den ersten Strömungsweg 17 verschließt. Daher wird die Strömungsver bindung zwischen den Fluidsystemen über den ersten Strö mungsweg verhindert, indem sich das Ventil 37 auf den Ven tilsitz 39 setzt. Oder, mit anderen Worten, das Ventil 37 gelangt in dichte Anlage an dem Ventilsitz 39, so daß das Fluid daran gehindert wird, weiter auf dem ersten Strö mungsweg zu strömen.

Während der Druck aufrechterhalten wird, z.B. während das Turbinentriebwerk läuft, bleiben somit die beiden Systeme getrennt. Das heißt, die Fluidströmung von einem System zu dem anderen wird durch Schließen der Ventile in der ersten und zweiten Ventilkammer verhindert. Wenn das zweite System auf einem höheren Druck arbeitet als das erste System, wer den jedoch Einrichtungen zum Betätigen der Ventile notwen dig sein, um die Systeme zu trennen.

Es wird nun wieder auf die Fluidströmung in der Ausfüh rungsform nach Fig. 1 Bezug genommen. Obgleich das Fluid daran gehindert wird, in das zweite Fluidsystem zu gelan gen, gelangt Fluid über die Drosselbohrung 47 auf den Samm lerunterweg 55, von wo aus Fluid in den Behälter 65 ge langt. Die Membran 67 legt sich unter dem Druck des Fluids an die Sammlerrückwand 63 an, wenn der Membranhalter 69 die Feder 71 entsprechend zusammendrückt. Luft, die in die Luftkammer 68 eingeschlossen ist, entweicht über den Auslaß 73 in die Atmosphäre. Wenn der Fluidbehälter 65 vollständig mit Ersatzfluid aus dem ersten System gefüllt worden ist, hört die Fluidströmung in die Vorrichtung im wesentlichen auf.

Dadurch, daß die Fluidsysteme unter Druck gesetzt werden, kann daher Fluid aus dem ersten System in dem Behälter 65 der Vorrichtung 10 gesammelt und aufbewahrt werden. Das Fluid bleibt in dem Behälter 65, bis der Fluiddruck auf hört. Die Vorrichtung 10 verhindert so eine direkte unge filterte Strömungsverbindung zwischen den beiden Systemen, bildet aber durch Aufbewahren des Ersatzfluids aus dem er sten System eine Einrichtung zum Versorgen des zweiten oder geschlossenen Fluidsystems.

Wenn der Fluiddruck, der durch das erste System erzeugt wird, aufhört, z.B. beim Abschalten des Triebwerks, dehnen sich die Federn 49, 71 und 123 jeweils aus. In der ersten Ventilkammer 27 bewirkt das Ausdehnen der Feder 49, daß sich der erste Ventilschaft 35 in der Kammer 27 axial be wegt, wodurch das Ventil 37 vom Sitz abgehoben und das Ven til 41 auf den Ventilsitz 43 bewegt wird. Das Abheben des Ventils 37 öffnet einen Weg für eine Fluidströmung aus dem Fluidbehälter 65 in das zweite Fluidsystem 13, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Daher strömt gespeichertes Fluid aus dem Behälter 65 über den Sammlerunterweg 65 in die erste und aus der ersten Ventilkammer 27 und in das zweite Fluid system über den Auslaßkanal 16, was durch einen Pfeil 300 insgesamt dargestellt ist.

Wenn das Ventil 37 abhebt, kommt das Ventil 41 in dichte Berührung mit dem Ventilsitz 43 und verhindert seinerseits eine umgekehrte Fluidströmung aus dem zweiten System in das erste System über den ersten Strömungsweg 17. Das heißt, obgleich eine Umkehr- oder Rückfluidströmung über die Dros selbohrung 47 möglich ist wenn das Ventil 41 unter der Wirkung der Feder 49 auf seinem Sitz ist, ist die erste Ventilkammer 27 von dem ersten Zwischenunterweg 20 abge schnitten und der erste Strömungsweg ist dadurch für eine Rückfluidströmung verschlossen.

Innerhalb der Sammlereinrichtung 57 dehnt sich, wenn der Fluiddruck aufhört, die Feder 71 aus und zwingt den Mem branhalter 69, die Membran 67 in ihre Abschaltposition zu rückzubewegen. Fluid wird dadurch durch die Bewegung der Membran 67 aus dem Behälter 65 hinaus- und in das zweite Fluidsystem gedrückt, wie es oben beschrieben worden ist.

Weiter bewirkt in der Ausführungsform in Fig. 1, wenn der Fluiddruck aufhört, das Ausdehnen der Feder 123 in der zweiten Ventilkammer 103, daß der zweite Ventilschaft 111 sich in der Kammer 103 axial bewegt. Durch diese Bewegung wird das Ventil 113 von seinem Sitz abgehoben und das Ven til 117 auf seinen Ventilsitz 119 bewegt, wodurch der Trennunterweg 18 gegenüber der zweiten Ventilkammer ver schlossen und der zweite Strömungsweg für die Fluidströmung von dem zweiten zu dem ersten Fluidsystem geöffnet wird.

Überlauffluid des zweiten Systems kehrt, falls vorhanden, zu der Vorrichtung durch Gefälle zurück, was insgesamt durch einen Pfeil 400 dargestellt ist, und tritt in die Vorrichtung 10 über den zweiten Einlaßkanal 85 ein. Das Überlauffluid wird durch den Filter 88 gefiltert, gelangt über den zweiten Zwischenströmungsweg 89 in die zweite Ven tilkammer 103 und verläßt anschließend die Vorrichtung über den zweiten Auslaßkanal 86, was insgesamt durch einen Pfeil 500 gezeigt ist. Dieses Überlauffluid wird zu dem ersten Fluidsystem zurückgeleitet. Im Falle eines Flugzeuggastur binentriebwerks könnte das Fluid, d.h. das Öl, zu dem Hilfsgetriebe zurückgeleitet werden, welches durch das Haupttriebwerksölsystem versorgt wird.

Die Größe der Vorrichtung 10 wird von dem Versorgungsbedarf des zweiten Fluidsystems sowie von Zwängen, welche sich aufgrund seines vorgesehenen Einbauortes ergeben, abhängig sein. Beispielsweise hat das Hilfsölsystem eines Gasturbi nentriebwerks ein Fluidfassungsvermögen von ungefähr 5,4 Litern (330 Kubikzoll). Das Austauschen des Hilfssystemöls in einer Menge von nur einem Prozent des Fassungsvermögens für jeden Triebwerksanlauf und jede Triebwerksabschaltung wird im wesentlichen das Auftreten der oben erwähnten Pro bleme verhindern. Der Fluidbehälter könnte daher so ausge legt sein, daß er nur etwa 54 cm³ (3,3 Kubikzoll) aufnimmt, und der übrige Teil der Vorrichtung kann entsprechend be messen sein.

Bei Systemen, die zwischen zwei Abschaltungen für lange Zeitspannen in Betrieb sind, wie beispielsweise eine Tur bine, die zum Erzeugen von elektrischem Strom benutzt wird, kann ein Absperrventil 129, das durch einen Zeitgeber 131 gemäß einem vorbestimmten Plan betätigt wird, auf dem er sten Strömungsweg stromaufwärts des Trennunterweges pla ziert werden, wie es schematisch in Fig. 3 dargestellt ist. Das Absperrventil 129 würde den ersten Strömungsweg 17 ver schließen und dadurch einen Abbau des Öldruckes und das Einleiten des Ölaustausches wie oben beschrieben bewirken. Weil das zweite Fluidsystem noch unter Druck stehen würde, müßten jedoch bekannte Einrichtungen zum Erzeugen eines größeren Fluiddruckes bei der Erfindung als der, der in dem zweiten System herrscht, vorgesehen werden, um die Fluid übertragung zu bewirken. In diesem Fall heißt das, daß die Membranfeder 71 durch andere bekannte Betätigungsvorrich tungen ersetzt werden müßte. Darüber hinaus müßte zum Ver meiden von Überfüllungen des zweiten Fluidsystems und von möglichen Störungen desselben eine bekannte Abfühleinrich tung zum Bestimmen des Fluidstandes des zweiten Systems vorgesehen werden, so daß die automatische Fluidübertragung erst erfolgen würde, wenn das zweite Fluidsystem eine vor bestimmte Menge an Fluid enthielte. Ein solches Absperrven til könnte auch bei der Erfindung Verwendung finden, um An lauf- und Abschaltdruckübergangsvorgänge zu kompensieren, wenn die Fluiddrücke die Betätigungsschwellenwerte für die Ventile nicht übersteigen.

Eine Alternative für die biegsame Membran 67 ist in Fig. 2 gezeigt. Gemäß der Teilquerschnittdarstellung ist eine auf weitbare Blase 75 in der Sammlerkammer 59 angeordnet und direkt mit dem Sammlerunterweg 55 zum Sammeln, Speichern und Abgeben von Fluid verbunden. Wenn eine solche Alterna tive benutzt wird, wird das Fluid die Blase 75 gegen den Druck füllen, welcher durch die Wände der Blase ausgeübt wird, bis die Blasenwände an den Wänden 61 und 63 anliegen. Wiederum entweicht Luft aus der Kammer 59 über den Auslaß 73. Wenn der Fluiddruck aus dem ersten Fluidsystem aufhört, wird das Fluid aus der Blase 75 durch deren natürliche Ten denz, in eine unaufgeweitete Position zurückzukehren, hin ausgedrückt. Die Blase 75 muß so gewählt werden, daß sie eine ausreichende Rückfederung in ihren Wänden hat, um das Fluid aus ihrem Inneren hinauszudrücken. Dem Fachmann ist klar daß weitere bekannte Variationen der Sammlereinrich tung 57 bei der Erfindung ebenfalls eingesetzt werden könn ten.

Aus der vorstehenden Beschreibung dürfte ohne weiteres her vorgehen, daß verschiedene Änderungen im Rahmen der Erfin dung möglich sind. Beispielsweise sollte zwar ein Filter pro Strömungsweg ausreichen, im Rahmen der Erfindung können jedoch mehrere Filter benutzt werden. Darüber hinaus ist die Erfindung zwar mit Bezug auf ihre Verwendung in Verbin dung mit einem mit integriertem Antrieb versehenen Genera tor eines Gasturbinentriebwerks beschrieben worden, die Er findung beschränkt sich jedoch nicht darauf. Sie könnte vielmehr auch Anwendung finden in Verbindung mit Anlasser- Generatoren veränderlicher Drehzahl und konstanter Fre quenz, wie sie für zukünftige Gasturbinentriebwerke geplant sind, oder als eine Fluidübertragungsvorrichtung in Verbin dung mit Spezialgetrieben, beispielsweise zwischen einem Gasturbinentriebwerk und einem wellengetriebenen Bauteil, z.B. einem Propeller, einem Krafterzeuger, einer Fluidpumpe usw. Schließlich dürfte klar sein, daß sich die Erfindung nicht auf die Verwendung bei Gasturbinen beschränkt, d.h. sie könnte zwischen Systemen benutzt werden, bei denen das selbe Fluid benutzt wird. Solche Änderungen, Modifizierun gen, Substitutionen und Äquivalente, wie sie vorstehend vorgeschlagen sind, sowie weitere, die sich anbieten kön nen, liegen alle im Rahmen der Erfindung.

Claims

1. Fluidübertragungsvorrichtung zum Übertragen von Fluid zwischen einem ersten und einem zweiten Fluidsystem (11, 13), gekennzeichnet durch zwei Fluidströmungswege (17, 87), wobei jeder Strömungsweg (17, 87) in Strömungsverbindung mit dem ersten und dem zweiten Fluidsystem (11, 13) ist und wobei jeder Strömungsweg (17, 87) wenigstens einen Fluid filter (19, 88) aufweist, der wahlweise längs jedes Strö mungsweges angeordnet ist, und wenigstens eine wahlweise bewegbare Ventileinrichtung (25, 101), die längs jedes Strömungsweges (17, 87) angeordnet ist, zum Steuern der Fluidströmung zwischen dem ersten und dem zweiten Fluidsy stem (11, 13).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Sammlereinrichtung (57), die wahlweise längs des ersten Strömungsweges (17) angeordnet ist, zum Sammeln, Speichern und Abgeben von Fluid aus dem ersten Fluidsystem (11) in das zweite Fluidsystem (13).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das erste Fluidsystem (11) das Haupttrieb werksölsystem eines Gasturbinentriebwerks ist und daß das zweite Fluidsystem (13) das Hilfsölsystem eines Gasturbinen triebwerks ist.

4. Fluidübertragungsvorrichtung zum Übertragen von Er satzfluid aus einem ersten Fluidsystem (11) in ein zweites Fluidsystem (13) und zum Übertragen von Überlauffluid aus dem zweiten Fluidsystem (13) in das erste Fluidsystem (11), gekennzeichnet durch:

a) einen ersten Strömungsweg (17) zum Übertragen von Er satzfluid, wobei der erste Strömungsweg (17) einen er sten Eingangskanal (15) und einen ersten Auslaßkanal (16) in Strömungsverbindung mit dem ersten bzw. zwei ten Fluidsystem (11, 13) aufweist;
b) einen zweiten Strömungsweg (87) zum Übertragen von Überlauffluid, wobei der zweite Strömungsweg (87) ei nen zweiten Einlaßkanal (85) und einen zweiten Aus laßkanal (86) in Strömungsverbindung mit dem zweiten bzw. ersten Fluidsystem (11, 13) aufweist;
c) wenigstens einen in jedem Strömungsweg (17, 87) ange ordneten Fluidfilter (19, 88);
d) eine Sammlereinrichtung (57), die mit dem ersten Strö mungsweg (17) in Verbindung steht, wobei die Sammler einrichtung (57) Einrichtungen (55, 65) aufweist zum Sammeln und Speichern von Ersatzfluid und zum Abgeben von Ersatzfluid in das zweite Fluidsystem (13) über den ersten Strömungsweg (17);
e) eine erste Ventileinrichtung (25), die auf dem ersten Strömungsweg (17) wahlweise positionierbar ist, wobei die erste Ventileinrichtung (25) dazu dient, eine Fluidströmung stromabwärts der Sammlereinrichtung (57) zu verhindern, während die Sammlereinrichtung (57) Er satzfluid sammelt und speichert, und eine Fluidrück strömung stromaufwärts der Sammlereinrichtung (57) zu allen anderen Zeiten zu verhindern;
f) eine zweite Ventileinrichtung (101), die auf dem zwei ten Strömungsweg (87) wahlweise positionierbar ist, wobei die zweite Ventileinrichtung (101) dazu dient, eine Fluidströmung aus dem zweiten System (13) in das erste System (11) zu verhindern, während die Sammler einrichtung (57) das Ersatzfluid sammelt und spei chert, und eine Fluidströmung aus dem zweiten System (13) in das erste System (11) zu allen anderen Zeiten zu gestatten.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammlereinrichtung (57) eine Kammer (59) aufweist, in der eine aufweitbare Blase (67) zum Sammeln, Speichern und Abgeben von Ersatzfluid angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammlereinrichtung (57) eine Kammer (59) aufweist, in der eine Membran (67) wahlweise positionierbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ventileinrichtung (25) auf weist:

a) eine erste Ventilkammer (27), die durch wenigstens eine Seitenwand (33) und zwei Endwände (29, 31) gebil det ist, wobei jede Endwand (29, 31) einen Ventilsitz (39, 43) aufweist; und
b) einen verschiebbaren Ventilschaft (35) mit einem Ven tilbund (45), welcher der Seitenwand (33) in der Form angepaßt ist und die Seitenwand (33) verschiebbar be rührt, und mit zwei Ventilen (37, 41) zum abdichtenden Berühren des einen bzw. anderen Ventilsitzes (39, 43).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammlereinrichtung (57) eine Einrichtung aufweist zur Verbindung mit dem ersten Strömungsweg (17) auf der stromabwärtigen Seite des Ventilbundes (45), wobei der Ven tilbund (45) weiter eine Drosselbohrung (47) aufweist, um eine Fluidströmung durch den Ventilbund (45) zu gestatten.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ventileinrichtung (101) auf weist:

a) eine zweite Ventilkammer (103), welche durch wenig stens eine Seitenwand (109) und eine erste und eine zweite Endwand (105, 107) gebildet ist und mit dem er sten bzw. zweiten Fluidsystem (11, 13) in Verbindung steht, wobei jede Endwand (105, 107) einen Ventilsitz (115, 119) aufweist; und
b) einen verschiebbaren Ventilschaft (111) mit einem Ven tilbund (121), welcher der Seitenwand (109) in der Form angepaßt ist und die Seitenwand (109) verschieb bar berührt, und mit zwei Ventilen (113, 117), die mit dem einen bzw. anderen Ventilsitz (115, 119) in ab dichtende Berührung bringbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid ein Schmieröl ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, gekenn zeichnet durch eine Absperreinrichtung (129) zum wahlweisen Absperren der Ölströmung in die Vorrichtung (10), während das Triebwerk in Betrieb ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Zeitgeber (131) zum Aktivieren der Absperreinrichtung (129).

13. Ölübertragungsvorrichtung für ein Gasturbinentriebwerk zum periodischen Übertragen von Ersatzöl aus einem Haupttriebwerksölsystem (11) in ein Hilfsölsystem (13) und zum Übertragen von Überlauföl aus dem Hilfsölsystem (13) in das Haupttriebwerksölsystem (11), gekennzeichnet durch:

a) einen ersten Strömungsweg (17) zum Übertragen von Er satzöl, wobei der erste Strömungsweg (17) einen ersten Einlaßkanal (15) und einen ersten Auslaßkanal (16) in Strömungsverbindung mit dem Haupttriebwerks- bzw. dem Hilfsölsystem (11,13) aufweist;
b) einen zweiten Strömungsweg (87) zum Übertragen von Überlauföl, wobei der zweite Strömungsweg (87) einen zweiten Einlaßkanal (85) und einen zweiten Auslaßkanal (86) in Strömungsverbindung mit dem Hilfs- bzw. dem Haupttriebwerksölsystem (11, 13) aufweist;
c) wenigstens einen in jedem Strömungsweg (17, 87) ange ordneten Ölfilter (19, 88);
d) eine Sammlereinrichtung (57) in Strömungsverbindung mit dem ersten Strömungsweg (17) wobei die Sammlerein richtung (57) Einrichtungen (55, 65) aufweist zum Sam meln und Speichern von aus dem Haupttriebwerksölsystem (11) empfangenem Ersatzöl und zum Abgeben des Er satzöls in das Hilfsölsystem (13) über den ersten Strömungsweg (17).
e) eine erste wahlweise bewegbare Ventileinrichtung (25), die auf dem ersten Strömungsweg (17) angeordnet ist, wobei die erste Ventileinrichtung (25) eine Einrich tung aufweist zum Verhindern einer Fluidströmung in stromabwärtiger Richtung der Sammlereinrichtung (57), während die Sammlereinrichtung (57) Ersatzfluid sam melt und speichert, und zum Verhindern einer Fluid rückströmung in stromaufwärtiger Richtung der Sammler einrichtung (57) zu allen anderen Zeiten;
f) eine zweite wahlweise bewegbare Ventileinrichtung (101), die auf dem zweiten Strömungsweg (87) angeord net ist, wobei die zweite Ventileinrichtung (101) eine Einrichtung aufweist zum Verhindern einer Ölströmung aus dem Hilfsölsystem (13) in das Haupttriebwerksölsy stem (11), während die Sammlereinrichtung (57) das Er satzöl sammelt und speichert.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammlereinrichtung (57) eine Kammer (65) aufweist, in der eine aufweitbare Blase (75) zum Sammeln, Speichern und Abgeben von Ersatzöl angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammlereinrichtung (57) eine Kammer (65) aufweist, in der eine Membran (67) wahlweise positionierbar ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, da durch gekennzeichnet, daß die erste Ventileinrichtung (25) aufweist:

a) eine erste Ventilkammer (27), die durch wenigstens eine Seitenwand (33) und zwei Endwände (29, 31) gebil det ist, wobei jede Endwand (29, 31) einen Ventilsitz (39, 43) aufweist; und
b) einen verschiebbaren Ventilschaft (35) mit einem Ven tilbund (45), welcher der Seitenwand (33) angepaßt ist und die Seitenwand (33) verschiebbar berührt, und mit zwei Ventilen (37, 41) zum abdichtenden Erfassen des einen bzw. anderen Ventilsitzes (39, 43).

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammlereinrichtung (57) eine Einrichtung aufweist zur Strömungsverbindung mit dem ersten Strömungsweg (17) auf der stromabwärtigen Seite des Ventilbundes (45), wobei der Ventilbund (45) eine Drosselbohrung (47) aufweist, wel che einen Ölstrom durch den Ventilbund (45) gestattet.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, da durch gekennzeichnet, daß die zweite Ventileinrichtung (101) aufweist:

a) eine zweite Ventilkammer (103), die durch wenigstens eine Seitenwand (109) und eine erste und eine zweite Endwand (105, 107) gebildet ist, welche mit dem ersten bzw. zweiten Fluidsystem (11, 13) in Verbindung sind, wobei jede Endwand (105, 107) einen Ventilsitz (115, 119) aufweist; und
b) einen verschiebbaren Ventilschaft (111) mit einem Ven tilbund (121), der der Seitenwand (109) angepaßt ist und die Seitenwand (109) verschiebbar berührt, und weiter mit zwei Ventilen (113, 117) welche mit dem einen bzw. anderen Ventilsitz (115, 119) in ab dichtende Berührung bringbar sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, da durch gekennzeichnet, daß die Sammlereinrichtung (57) eine Einrichtung (65, 75) aufweist zum Sammeln und Speichern von Ersatzöl während des Triebwerksbetriebes und daß die Über tragung von Ersatz- und Überlauföl bei abgeschaltetem Triebwerk erfolgt.